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嵌入式系统复习大纲 第一章 嵌入式系统概述 1.嵌入式系统的定义 答：1以应用为中心、以计算机技术为基础、软件硬件可裁剪、适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。 3. 单片机是不是嵌入式系统？它与ARM嵌入式系统有何异同？ 答：单片机是嵌入式系统。 单片机一般是4位、8位或16位的数据总线，一般内置存储器，不运行操作系统，侧重于低成本，主要应用与工业控制等领域；而ARM嵌入式系统是32位的数据总线，运算速度快，外接大容量存储器，能运行操作系统以适合多种应用。 4.嵌入式系统与通用计算机之间的区别。 答：通用计算机系统采用标准化、模块化的设计，其技术要求是高速、海量的信息处理，技术发展方向是处理速度、总线宽度、存储容量的无限提升。而嵌入式系统怎采用针对性较强的专业化设计，技术要求是满足具体应用，技术发展方向是在保证应用系统的技术要求和可靠性的前提下，尽可能减小成本、体积和功耗。 5.嵌入式处理器的分类 答：1嵌入式微处理器MPU 2嵌入式微控制器MCU 3 嵌入式DSP处理器 4嵌入式片上系统SOC 5 嵌入式可编程片上系统SOPC 6. 嵌入式操作系统的作用是什么？请举出3种常见的操作系统。 答：用于管理存储器分配、中断处理、任务间通信和定时器响应，以及提供多任务处理等功能。嵌入式操作系统，大大地提高了嵌入式系统硬件工作效率，并为应用软件开发提供了极大的便利。3种常见的操作系统：WinCE、Vxworks、uClinux 7．嵌入式系统开发流程 答:嵌入式系统开发流程一般可分为4个阶段：需求分析阶段、硬件开发阶段、软件开发阶段和程序固化阶段。 第二章 ARM处理器编程基础 1.计算机中的两种典型体系结构是什么，各自的特点是什么？ 冯·诺依曼体系和哈佛体系结构 冯·诺依曼体系: 1）数据与指令都存储在同一存储区中，取指令与取数据利用同一数据总线。 2）被早期大多数计算机所采用 3）ARM7——冯诺依曼体系 结构简单,但速度较慢。取指不能同时取数据 哈佛体系结构: 1）程序存储器与数据存储器分开. 2）提供了较大的存储器带宽，各自有自己的总线。 3）适合于数字信号处理. 4）大多数DSP都是哈佛结构. 5）ARM9是哈佛结构 6）取指和取数在同一周期进行，提高速度， 改进哈佛体系结构分成三个存储区：程序、数据、程序和数据共用 2.在ARM系列中，ARM7， ARM9分别是什么体系结构。 ARM7是冯·诺依曼体系结构 ARM9是哈佛体系结构 3．ARM7处理器，PXA270处理器分别采用几级流水线； ARM7采用的是3级流水线 PXA270采用的是7级流水线 4. ARM处理器有几种工作状态，各自的特点。工作状态之间如何进行转换，异常响应时，处理器处于何种状态。 答：ARM有两种工作状态： ①ARM状态,此时处理器执行32位的字对齐的ARM指令。 ②Thumb状态，此时处理器执行16位的、半字对齐的Thumb指令. 在程序的执行过程中,微处理器可以随时在两种工作状态之间切换,并且不影响处理器运行模式和相应寄存器中的内容。ARM指令集和Thumb指令集均有切换处理器状态的指令，并可在两种工作状态之间切换，但ARM微处理器在上电或复位后，应该处于ARM状态。 执行BX跳转指令，将操作数的状态位（位0）设置为1时，可以使处理器从ARM状态切换到Thumb状态。此外，当处理器处于Thumb状态时发生异（如IRQ、FIQ、Undef、Abort、SWI等），则异常处理返回时，自动切换到Thumb状态。 执行BX跳转指令，将操作数的状态位（位0）设置为0时，可以使处理器从Thumb状态切换到ARM状态。此外，当处理器进行异常处理时,把PC指针放入异常模式链接寄存器中,并从异常向量地址开始执行程序,也可以使处理器切换到ARM状态。 THUMB指令集在功能上只是ARM指令集的一个子集,某些功能只能在ARM状态下执行,如CPSR和协处理器的访问. 进行异常响应时,处理器会自动进入ARM状态. 即使是一个单纯的THUMB应用系统,必须加一个汇编的交互头程序,因为系统总是自动从ARM开始启动 5.ARM体系结构所支持的最大寻址空间为4GB； 6.ARM处理器数据存储格式有哪几种?各自的特点？能否举例进行说明。 答：ARM存储器有大端格式和小端。大端格式中，字数据的高字节存储在低地址中，而字数据的低字节则存放在高地址中；小端格式则相反。 7.ARM处理器数据类型包括哪些？各自特点。 答：字（Word）：在ARM体系结构中，字的长度为32位，而在8位/16位处理器体系结构中，字的长度一般为16位。 半字（Half-Word）：在ARM体系结构中，半字的长度为16位，而在8位/1